Dans la course aux munitions du Pentagone, les explosifs hérités peuvent également être améliorés

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S'il y a un secteur industriel qui est mûr pour l'innovation, c'est bien la base industrielle américaine des munitions longtemps négligée. Largement ignorée depuis le milieu des années 1950, l'industrie énergétique américaine - la base de tous les engins explosifs dans l'armée - s'est étiolée, souffrant du désintérêt des clients, d'une charge réglementaire toujours croissante et d'une perception que d'autres pays étaient mieux adaptés pour l'activité complexe, sale et carrément dangereuse de la conception et de la fabrication de munitions.

Alors que les travailleurs américains des munitions peinaient, travaillant dans des installations de fabrication de l'époque de la Seconde Guerre mondiale, la Chine et le reste du monde ont avancé, mettant en ligne de nouvelles technologies énergétiques et de nouvelles installations industrielles. Et maintenant, alors que l'Amérique se précipite pour répondre à la demande et se précipite pour fabriquer plus de munitions héritées, le Pentagone aura du mal à introduire des matériaux et des méthodes modernes dans le pipeline de développement de munitions du pays.

Compte tenu de l'invasion de l'Ukraine par la Russie et de la menace perçue de la Chine, l'industrie américaine des munitions reçoit enfin un rafraîchissement bien nécessaire. Mais dans la hâte de pomper rapidement les anciennes munitions, le Pentagone doit équilibrer les investissements précipités pour stimuler la production dans des actifs de fabrication longtemps sous-financés avec des mises à jour indispensables des munitions elles-mêmes. L'énergétique - les produits chimiques qui composent les explosifs, les propulseurs et les pièces pyrotechniques des armes modernes - est au cœur de tout cela.

Aux États-Unis, les munitions sont une affaire de "boom-and-bust". Une nouvelle poussée d'investissement comme celle-ci ne se reproduira pas avant des décennies, et le Pentagone, dans le budget actuel, doit trouver le juste équilibre entre la fabrication brute et les nouvelles technologies.

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La compréhension des fondements moléculaires de l'énergétique avancée a parcouru un long chemin depuis les années 1940, lorsque les puissantes formulations explosives Royal Demolition Explosive (RDX) et High Melting Explosive (HMX) ont été exploitées pour les programmes d'armes nucléaires américains. Aujourd'hui, de nouvelles formulations chimiques peuvent être conçues et diffusées de manière à offrir une myriade d'avantages critiques à un armurier, offrant un avantage énergétique de 40% par rapport à l'ensemble standard de matériaux énergétiques du Pentagone dans certaines applications.

Prenez le propulseur composite solide "nano-aluminium" - l'une des cinquante-sept autres déclarations de besoin critiques que les parties prenantes de la base industrielle de l'énergie ont identifiées en 2021 comme un tremplin essentiel pour une industrie énergétique américaine plus forte. Ce supplément unique - un ajout facile à l'énergie de base - peut, s'il est appliqué comme propulseur, accorder à une fusée une augmentation facile de 20% des performances de base.

Aller de l'avant avec des propulseurs composites solides en nano-aluminium devrait être une évidence. Le propulseur composite offre aux fabricants d'armes des avantages incroyables. En remplacement direct des carburants liquides, le nouveau matériau d'origine américaine est non seulement plus puissant, mais plus facile à manipuler. Il est stable depuis plus de deux décennies et est bien plus contrôlable que l'énergétique héritée.

Mais faire en sorte que le Pentagone fasse le simple changement, se réorientant pour soutenir une "architecture ouverte" facilement mise à jour pour l'énergétique, est un défi financier, bureaucratique et technique extrêmement complexe. Helicon Chemical, un innovateur énergétique basé en Floride, a démarré l'énergétique avancée pendant des années. Pendant ce temps, il a démontré que leur propulseur composite solide nano-aluminium avancé fonctionne réellement, mais pour ce faire, ils ont dû se débrouiller avec quelques millions ici et là pour des efforts de recherche ou de petits projets, comme alimenter des mécanismes de fusée à siège éjectable, ou servir de source de carburant potentielle pour des expériences de fusée hypersonique.

L'entreprise veut s'appuyer sur sa base solide de petits succès, mais elle ne peut évoluer que si le Congrès et le Pentagone travaillent ensemble, allouant des fonds pour créer un écosystème respectueux de l'énergie et soutenant des véhicules de financement rapides et flexibles. Cela aiderait les petites entreprises innovantes à peupler cet écosystème, en passant de projets de recherche à des «programmes d'enregistrement» plus importants et plus établis.

Les grands projets de mise à niveau et de mise à jour des systèmes d'armes existants manquent. C'est le genre de travail - préparer des systèmes d'armes pour une architecture énergétique ouverte - qui est essentiel si des entreprises affamées comme Helicon Chemical peuvent évoluer d'une petite entreprise de recherche vers quelque chose de plus grand et plus excitant.

Le directeur général de Helicon Chemical, le Dr Wes Naylor, l'a exprimé ainsi lors d'un entretien avec l'observateur de la défense Vago Muradian sur son podcast Defence and Aerospace Report. "L'idée", a-t-il dit, "est de qualifier" l'additif "afin que tout fabricant commercial, partenaire commercial, ou l'armée de l'air elle-même ou tout commandement de composant du ministère de la Défense, puisse alors spécifier cela comme une capacité ou un composant qu'ils veulent. "

"Nous n'essayons pas de déplacer les fabricants de moteurs de fusée ou de poursuivre cette entreprise ou cette entreprise", a poursuivi Naylor dans une interview ultérieure, "nous pensons que nous pouvons avoir un impact immédiat sur l'ensemble de l'industrie - améliorer le jeu de chacun en les aidant à atteindre plus loin, aller plus vite et être plus meurtrier. "

C'est plus facile à dire qu'à faire. Le Pentagone ne fera pas d'affaires à grande échelle tant qu'Helicon Chemical n'aura pas fait les investissements nécessaires pour démontrer que le produit de laboratoire est évolutif et peut être fourni en grandes quantités. Et pour une petite entreprise énergétique axée sur la recherche, cet effort est un véritable défi financier, ainsi qu'une distraction malvenue de l'exploitation ultérieure de nouvelles formulations explosives encore plus avancées.

Pour les ingénieurs du Pentagone, un "drop-in" énergétique, offrant une augmentation de plus de 20% de l'accélération, de l'autonomie et de la puissance, est une excellente nouvelle. Ces améliorations, cependant, nécessitent des mises à jour pour cibler les ordinateurs et autres composants d'armes qui risquent de devenir un casse-tête chronophage - un fardeau que la plupart des agents de programme du Pentagone axés sur la production ne veulent pas. Pour obtenir des liants et d'autres améliorations énergétiques modernes dans les armes héritées, à grande échelle, le Pentagone doit inciter les programmes existants à essayer les nouvelles énergies disponibles, en ce moment, pour améliorer les outils critiques du Pentagone.

L'architecture ouverte n'est pas nouvelle. Le ministère de la Défense a consacré énormément d'énergie et de financement à "l'ouverture" des architectures électroniques des armes et des systèmes d'armes. Maintenant, le Pentagone doit faire de même pour l'énergétique.

Changer les caractéristiques des missiles signifie mettre à jour les logiciels de ciblage, les capteurs et les attentes de formation établis de longue date.

Le Congrès essaie d'aider. La loi de 2022 sur l'autorisation de la défense nationale comprenait un libellé ordonnant la création d'un "Bureau conjoint de transition énergétique" qui doit "mûrir, intégrer, prototyper et démontrer de nouveaux matériaux et technologies énergétiques", servant de service de soutien à la recherche et de moyen de balayer les blocages bureaucratiques.

Le simple fait de créer un laboratoire de prototypage et de créer un mécanisme pour tester et faire progresser en permanence de nouveaux matériaux énergétiques est une aide énorme pour l'industrie et, au Pentagone, cela offre une bonne contrepartie aux gestionnaires de programmes.

Les responsables de programme, souvent concentrés sur l'obtention de plus de widgets à un prix toujours plus bas, n'ont aucune incitation à tester et à essayer un changeur de jeu qui se trouve au cœur d'un système d'armes particulier. En supprimant cette pression et en fournissant un cadre pour soutenir les améliorations itératives fondamentales des armes héritées, le Pentagone aidera les innovateurs et, idéalement, offrira également aux utilisateurs de grandes améliorations de capacité.

Dans la poussée actuelle pour acheter plus de munitions, un Bureau conjoint de transition énergétique en bonne santé sera essentiel pour faire progresser l'innovation nécessaire pour soutenir l'investissement massif d'aujourd'hui dans l'infrastructure de munitions américaine. C'est l'une des rares propositions qui empêchera le secteur énergétique de stagner lorsque les États-Unis commenceront, une fois de plus, à prendre l'énergétique pour acquis.